Пим (река в Тюменской обл.)

Пим, река в Тюменской области РСФСР, правый приток р. Оби. Длина 390 км, площадь бассейна 12 700 км². Берёт начало с Сибирских Увалов, течёт на Ю. по заболоченной низменности. Питание смешанное, с преобладанием снегового. Половодье с мая по октябрь, в августе высокая межень. Средний расход воды в 166 км от устья 68 м³/сек. Замерзает во 2-й половине ноября, вскрывается в мае.

Пима

Пи'ма, индейское племя, жившее в 16 в. по р. Хила и в предгорьях Сьерра-Мадре (современный штат Аризона, США). Язык П. относится к сонорской группе юто-ацтекской языковой семьи. Основой хозяйства П. издавна было ирригационное земледелие с возделыванием кукурузы, бобов, тыквы, хлопчатника; от европейцев они заимствовали скотоводство и пахотное земледелие с культурой пшеницы. В социальном отношении П. стояли на пороге классового общества; основными социальными единицами были большая патриархальная семья и соседская община. Ирригационными работами руководил совет общины во главе со старейшиной и вождём. В конце 16 в. земли П. были объявлены испанскими владениями, а в 1848 П. превращены в подопечных федерального правительства США. Они лишились лучших земель и оросительных каналов, их процветающему хозяйству пришёл конец. Современные П. (около 7 тыс. чел. в 60-х гг. 20 в.) живут в резервациях Хила-Ривер и Солт-Ривер в штате Аризона. Работают по найму.

Пи-мезоны

Пи-мезо'ны, p-мезоны, пионы, группа из трёх нестабильных элементарных частиц — двух заряженных (p⁺ и p^-) и одной нейтральной (p); принадлежат к классу сильно взаимодействующих частиц (адронов) и являются среди них наиболее лёгкими. Пионы примерно в 7 раз легче протонов и в 270 раз тяжелее электронов, т. е. обладают массой, промежуточной между массами протона и электрона; в связи с этим они и были названы мезонами (от греч. mésos — средний, промежуточный). Спин пионов равен нулю и, следовательно, они относятся к бозонам (т. е. подчиняются Бозе — Эйнштейна статистике). Пионы являются квантами поля ядерных сил, осуществляющих, в частности, связь нуклонов в атомных ядрах.

  Основные свойства пионов и их квантовые числа. Пионы участвуют во всех известных типах взаимодействий элементарных частиц: сильном, электромагнитном, слабом и гравитационном. Гравитационное взаимодействие пионов крайне мало (как и у других элементарных частиц) и не изучалось. Слабое взаимодействие ответственно за нестабильность заряженных пионов, которые распадаются в основном на мюон (m) и мюонное нейтрино (n_m) или антинейтрино (

): p⁺ ® m⁺ + n_m, p^- ® m^- + . p⁰ распадается за счёт электромагнитного взаимодействия преимущественно на два g-кванта: p ® g + g.

  Электрический заряд Q пионов в единицах элементарного заряда е равен + 1 у p⁺, —1 у p^- и 0 у p. Внутренняя чётность пионов отрицательна: Р = - 1. (Частицы со спином J = 0 и Р= -1 называются псевдоскалярными.) Барионный заряд В и странность S пионов равны нулю. p⁺ и p^- являются частицей и античастицей по отношению друг к другу; поэтому их времена жизни t и массы m одинаковы: t_p⁺ = t_p^- = (2,6024 ± 0,0024)×10^-8 сек,

 = (139,5688 ± 0.0064) Мэв/с² » 264me, где m_e — масса электрона, с — скорость света. p тождествен своей античастице (т. е. является абсолютно нейтральной частицей) и имеет положительную зарядовую чётность: С = + 1 (см. Зарядовое сопряжение), время жизни и масса p°:

  t_p = (0,84 ± 0,10)×10^-16 сек,

 

 = (134,9645 ± 0,0074) Мэв/с² » 273 m_e.

Пионы обладают изотопическим спином I = 1 и, следовательно, образуют изотопический триплет: с тремя возможными «проекциями» изотопического спина I_з = + 1,0,—1 сопоставляются три зарядовых состояния пионов: p+, p^o, p^- (см. Изотопическая инвариантность). В схеме классификации адронов пионы совместно с h-мезоном и К-мезонами (К⁺, К^-, К°,

) объединяются в октет псевдоскалярных мезонов (см. Элементарные частицы). Обобщённая зарядовая чётность пионов (G-чётность) отрицательна: G = - 1.

  Законы сохранения квантовых чисел налагают определённые запреты на протекание различных реакций с участием пионов. Например, реакция p + p ® p + p + p не может протекать за счёт сильного взаимодействия, в котором G-чётность сохраняется, а распад p-мезонов возможен только на чётное число фотонов из-за сохранения зарядовой чётности в электромагнитном взаимодействии (фотон имеет отрицательную зарядовую чётность; С- и G-чётности системы частиц равны произведению соответствующих чётностей входящих в систему частиц).

  Пионы сильно взаимодействуют с атомными ядрами, вызывая, в частности, их расщепление (рис. 1, а). Пробег пионов в веществе до ядерного взаимодействия зависит от их энергии и составляет, например, в графите для p^- мезонов около 13 см при энергии 200 Мэв и около 30 см при энергии 3 Гэв. При энергиях менее 50 Мэв пробег заряженных пионов в веществе определяется в основном потерями энергии на ионизацию атомов, так что, замедляясь, они обычно не успевают до своей остановки провзаимодействовать с ядрами. Так, пробег до остановки в ядерной фотоэмульсии p⁺ или p^- с энергией 15 Мэв равен примерно 4,7 мм. При этом остановившийся p⁺ распадается на положительный мюон и нейтрино (рис. 2), p^- захватывается ближайшим атомом, образуя мезоатом; последующий ядерный захват p^--мезона происходит с мезоатомных орбит и приводит к расщеплению ядра (рис. 1, б).

  p-мезоны в значительной степени определяют состав космических лучей в пределах земной атмосферы. Являясь основными продуктами ядерных взаимодействий частиц первичного космического излучения (протонов и более тяжёлых ядер) с ядрами атомов атмосферы, пионы входят в состав ядерно-активной компоненты космических лучей; распадаясь, p⁺- и p^--мезоны создают проникающую компоненту космического излучения — мюоны и нейтрино высоких энергий, а p-мезоны — электронно-фотонную компоненту.

  История открытия. Гипотеза о существовании пионов как «переносчика» ядерных сил была высказана японским физиком Х. Юкава в 1935 для объяснения короткодействующего характера и большой величины ядерных сил. Из неопределённостей соотношения для энергии и времени следовало, что если действующие между нуклонами (протонами и нейтронами) в ядре силы обусловлены обменом квантами поля ядерных сил, то масса этих квантов (позднее они были названы p-мезонами) должна составлять около 300 электронных масс. Частицы приблизительно такой массы были обнаружены в 1936—37 в космических лучах. Однако они не обладали свойствами частиц, предсказанных Юкавой (см. Мюон). Поиски заряженных p-мезонов увенчались успехом лишь в 1947, когда английскими учёными С. Латтесом, Х. Мюирхедом, Дж. Оккиалини и С. Ф. Пауэллом были найдены в ядерных фотоэмульсиях, облученных космическими лучами на большой высоте над поверхностью Земли, треки частиц, свидетельствующие о распаде p⁺ ® m⁺ + n_m (см. рис. 2). В лабораторных условиях заряженные пионы были впервые получены в 1948 на ускорителе в Беркли (США). Существование нейтральных пионов вытекало из обнаруженной на опыте зарядовой независимости ядерных сил (взаимодействие между одинаковыми нуклонами — двумя протонами или двумя нейтронами — может осуществляться только обменом нейтральными пионами). Экспериментально p°-мезоны были впервые обнаружены в 1950 по g-квантам от их распада; p рождались в столкновениях фотонов и протонов высокой энергии (около 330 Мэв) с ядрами. Обладая массой покоя m_p, пионы требуют для своего образования («рождения») затраты энергии, не меньшей их энергии покоя m_pс². Так, для протекания реакции р + р ® р + р + p необходимо, чтобы кинетическая энергия налетающего протона р превышала пороговую энергию, которая в лабораторной системе координат составляет около 282 Мэв. Пороговая энергия образования пионов на тяжёлых ядрах ниже, чем на протонах, и близка к m_pс².